Программирование на языках высокого уровня

Планируемые результаты обучения (Знать, Уметь, Владеть)	Целью освоения дисциплины является формирование у студентов понимания общих принципов использования языков высокого уровня Результаты обучения: обучающийся понимает и умеет использовать базовые конструкции языков программирования высокого уровня Знать основные типы данных, их особенности основы функционального и объектно-ориентированного программирования; особенности реализации программ на языках различных типов ; Уметь выбирать наиболее подходящий способ программирования; выполнять стандартные операции над данными различного типа; писать программу разными способами - с использованием процедурного, функционального, объектно-ориентированного подходов структурировать программы; работать с файлами (создавать, записывать, считывать) использовать стандартные модули и библиотеки для работы с данными, текстами, временем находить ошибки, улучшать код, документировать программу Владеть навыками совмещения нескольких языков высокого уровня навыками совместной деятельности в среде Semantic MediaWiki
Содержание разделов курса	Языки высокого уровня. Типология языков Визуальное программирование Стандартные типы данных Работа с данными. Среда выращивания данных и анализа данных Концепции программирования. Распространённые языковые конструкции Контейнеры для хранения данных. Функциональное программирование. Функции высшего порядка Объектно-ориентированное программирование Алгоритмы поиска и сортировки в разных языках Модули и библиотеки Работа с медиа. Программирование игр и программирование внутри игр.
Видео запись
Среды и средства, которые поддерживают учебный курс	Snap!, Python, PHP, Semantic MediaWiki, Lisp, Lua, R, JavaScript
Книги, на которых основывается учебный курс	The Wiki Way: Quick Collaboration on the Web, Стили и методы программирования, Structure and Interpretation of Computer Programs, Simply Scheme: Introducing Computer Science

Курс предназначен для магистрантов Категория:ИВО-241м - 2024 год

• Категория:ИВО-231м - 2023
• Категория:ПБД221м и Категория:РМП221м - 2022

Содержание разделов дисциплины

Введение

Вычислительное мышление, как способность объединять свои способности с возможностями вычислительной техники и говорить с компьютерными агентами на различных языках. Зачем такое разнообразие языков программирования - они помогают думать и действовать лучше.

Особенности курса

Перечень языков визуально-блочного программирования, активных в настоящее время {{#ask: [[Category:Язык программирования]] [[Визуальная реализация::Блоки-Иконки]] [[Description::+]] [[ActiveNow::Project is active]] | ?Description | ?Адрес_сообщества }}

	Description	Адрес сообщества
AgentCubes	Учебный блочный язык программирования, ориентированный на создание трёхмерных игр, цифровых историй и симуляций	https://agentcubesonline.com/
Agentsheets	Первый язык блочного программирования для создания игр, симуляций и освоения вычислительного мышления. Разработан лабораторией масштабируемого дизайна	http://www.agentsheets.com/
AlgoBrix	Обучающий язык блочного программирования, поддерживающий программирование роботов и кубиков	http://www.algobrix.com
Alice	Язык для создания трехмерных миров и обучения основам программирования. Alice представляет собой среду, в которой можно манипулировать 3D-объектами (двигать, вращать, менять цвет и т. д.) и создавать программы, генерирующие анимацию в виртуальных мирах. Она очень похожа на профессиональные современные IDE. Рабочая плоскость разбита на несколько окон: в одном в реальном времени отображается виртуальный мир; в другом присутствует дерево объектов, и для каждого из них предоставляется набор доступных свойств; центральной часть отведена, естественно, под редактор исходного кода; имеется и специальная область событий, позволяющая управлять всем происходящим.	http://www.alice.org/
App Inventor	App Inventor является бесплатным инструментом для программирования для создания мобильных приложений для Android. Он был разработан Массачусетским технологическим институтом и предоставляет простой интерфейс для создания мобильных приложений, который доступен для любого пользователя. Для программирования в App Inventor используется визуальный язык программирования, очень похожий на язык Scratch и StarLogo Nova.	http://appinventor.mit.edu/
CreatiCode	Среда для создания 3х мерных игр средствами блочного программирования	https://www.creaticode.com/
DBSnap	Клон Snap! для работами с базами данных	https://ysilva.cs.luc.edu/dbsnap/app.html
DRAKON	Дружелюбный русский алгоритмический язык, который обеспечивает наглядность (сокр. ДРАКОН) — визуальный алгоритмический язык программирования и моделирования	http://drakon.su/
GP	Блочный язык общего назначения, который может использоваться не только в образовательных целях	https://gpblocks.org/
Gamestar Mechanic	Среда и сообщество для создания игр. Gamestar Mechanic is an online game design platform built as a game about making games	https://gamestarmechanic.com/
MicroBlocks	Язык программирования - клон языка Scratch специально спроектированный для управления физическими объектами	https://microblocks.fun/
NetsBlox	Визуальный блочный язык программирования - производный от Scratch и Snap! - внимание уделено сетевым возможностям, интеграции с Google картами. Внутри среды NetsBlox участники проектов могут коллективно редактировать блоки программы так же как это происходит в Google-документах.	https://netsblox.org/
OctoStudio	Среда для разработки школьниками своих собственных игр на мобильных устройствах	https://www.media.mit.edu/projects/octostudio/overview/
Pocket Code	Мобильное приложение для создание детьми игр и цифровых историй	https://share.catrob.at/pocketcode
SciSnap!	Расширения языка Snap! для использования в изучении математики
Scratch	Среда программирования, которая позволяет детям создавать собственные анимированные и интерактивные истории, игры и другие произведения. Этими произведениями можно обмениваться внутри международной среды, которая постепенно формируется в сети Интернет. Scratch — это учебный блочный язык программирования, позволяющий ученикам создавать игры, цифровые истории. Среда разработки дает возможность детям редактировать аудиофайлы и монтировать небольшие, но полноценные видеоролики. В новые версии языка создатели обещают добавить функционал для создания собственных мобильных приложений.	https://scratch.mit.edu
ScratchJR	Scratch Junior – это визуальная среда программирования для детей от 5 до 7 лет. С ее помощью малыши могут создавать мультики, расставляя блоки действий в последовательном порядке.	https://scratchjr.org/
Snap!	Блочный язык программирования для преподавания алгоритмов и структур данных. Snap! - потомок языка Scratch. В отличие от Scratch Snap! поддерживает лямбда-исчисление, объекты первого класса, процедуры, рекурсия и множество других возможностей. С версии 4.0 Snap! получил современное название и был переписан на JavaScript.	http://snap.berkeley.edu/
Snap4arduino	Язык программирования для Arduino	https://snap4arduino.rocks/
Squeak	Среда разработки живых интерактивных программ на основе SmallTalk	http://www.squeak.org/
StarLogo Nova	StarLogo Nova – среда совместного агентного моделирования в трехмерной среде. Во многом это среда продолжает и развивает традиции языка Scratch. При этом здесь можно ставить серьезные эксперименты и получать воспроизводимые результаты. Центральной метафорой среды является мир (World), в котором можно создавать агенты различных пород.	https://www.slnova.org
Thunkable	Thunkable был создан в 2015 году на основе более известного конструктора приложений MIT App Inventor 2, как платформа для разработки на Android. Со временем инструмент обрел кросс-платформенность (iOS и Android) и стал платформой для разработки веб-приложений. Пользователи Thunkable могут добавлять кнопки, текст, изображения и даже карты, чтобы создать полнофункциональное приложение с такими функциями, как push-уведомления, датчики, геолокация, камера, Bluetooth, автономные возможности, и другое. Создание приложений в базовом аккаунте является бесплатным, но при этом можно создавать только общедоступные приложения.	https://thunkable.com/
ToonTalk	Мини-язык, в котором ученик может собирать алгоритмы из объектов (вещей) на рабочем поле. Полностью веб-приложение.	https://toontalk.github.io/ToonTalk/
ПервоЛого	ПервоЛого — универсальная проектная среда на базе языка Лого для начального и дошкольного образования. В ПервоЛого можно создавать проекты, даже не умея читать и считать — как очень простые, состоящие из картинки и текста или звука, так и весьма сложные, включающие в себя различные запрограммированные объекты, роль которых исполняет черепашка.

Понятия

{{#ask: [[Категория:Понятие]] [[Environment::+]] | ?Description | ?Inventor }}

Авторы и книги, которые оказали влияние на курс

	Description	Inventor
20 things to do	The concept of "Twenty Things to Do with a Computer," originally presented by Seymour Papert and Cynthia Solomon in 1971, highlights various engaging activities that can be accomplished through programming. Make a Turtle Program the Turtle to Draw a Man Turtle Biology Make a Display Turtle Play Spacewar Differential Geometry Draw Spirals Have a Heart (and learn to DEBUG) Growf lowers Make a Movie Make A Music Box and Program A Tune Play with Semi-Random Musical Effects and then Try Serious Composing Computerize an Erector Set Crane and Build a Tower of Blocks Make a Super Light Show Write Concrete Poetry Try C.A.I. (Computer-Assisted Instruction) and Psychology Physics in the Finger-Tips Explain Yourself Puppets Recursion Line	Papert Solomon
APIs for social scientists: A collaborative review	В книге представлено множество API социальных сетей и основы их использования. В статье по этой книге собраны примеры API и особенности работы с ними. Код а книге - R
An Introduction to Agent-Based Modeling: Modeling Natural, Social, and Engineered Complex Systems with NetLogo	Введение в моделирование систем при помощи языка NetLogo (от создателя языка) - использование NetLogo в естественно-научном, инженерном и общественном образовании	Wilensky Rand
App Inventor 2 (book)	App Inventor 2 Create Your Own Android Apps // Wolber, D., Abelson, H., Spertus, E., & Looney, L. (2011). App Inventor. O’Reilly Media, Inc.	Hal Abelson
As We May Think	«Как Мы Можем Мыслить» — визионерское эссе, написанное Бушем в 1945 году, предвидевшее многие аспекты информационного общества. Оно было впервые опубликовано в журнале The Atlantic в июле 1945 года и переиздано в сокращённом варианте в сентябре 1945 — до и после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Буш выражает свою обеспокоенность тем, что усилия науки направлены на разрушение, вместо понимания. Он выражает надежду на создание гипотетической гипертекстовой системы, названной Бушем «Мемекс». По мнению учёного, такая система сделала бы знания более доступными. Буш надеялся, что создание такой системы превратит информационный взрыв во взрыв знаний.	Bush
Blown to Bits	Blown to Bits - часто встречающаяся в учебных курсах по компьютерным дисциплинам книга Абельсона	Hal Abelson
Children Learning to Code	В книге собраны различные международные практики обучения детей программированию. Различные обучающие среды, образовательные стандарты. Особое внимание уделено развитию среды Scratch в России - одним из побочных результатов книги стал рост числа участников сообщества Scratch в России. Проект был поддержан Всемирным Банком и МГПУ. ; На русском языке Обучение детей программированию: залог развития человеческого капитала в XXI веке. Руководство для российских законодателей и практиков в области образования / – Москва : Алекс (ИП Поликанин А.А.), 2019. – 164 с.	Patarakin Parandekar
Computer Science Logo Style	Трехтомник -учебник по программированию в стиле Лого от Брайна Харви	Harvey
Computer Science with Snap! by Examples	Описание структур данных и алгоритмов, которые можно исследовать в среде Snap!	Modrow
Diligence, Patience, and Humility	Статья Уолла в книге Open Sources: Voices from the Open Source Revolution Люди легко понимают, что лучшая политика для компьютерной программы взаимодействующей с другими программы, это быть как можно точнее и строже в том, что эта программа передает другим, и быть как можно свободнее и либеральнее в том, что эта программа принимает от других. Странность в том, что люди не стремятся быть строже к своим собственным высказываниям и либеральнее к тому, что они слышат. Мы пытаемся поддерживать некоторые ценности в сообществе Перл. Как указал апостол Павел, никто не издавал законов против любви, радости, покоя, терпения, дружбы, нежности и самоконтроля. Так что вместо того чтобы запрещать зло, можно сосредоточиться на продвижении добра.	Уолл
Head First. Паттерны проектирования	Руководство по использованию паттернов проектирования	Фримен, Робсон
Individual-Based Models of Cultural Evolution: A Step-by-Step Guide Using R	Книга показывает как создавать агентно-ориентированные модели или ABM культурной эволюции. В тексте книги используется код на языке программирования R. От очень простых моделей основных процессов культурной эволюции, таких как предвзятая передача и культурная мутация, к более сложным темам, таким как эволюция социального обучения, демографические эффекты и анализ социальных сетей.	Acerbi
Initiation to Algorithmics with Scratch	Руководство по введению в алгоритмы в среде Scratch
Learn ggplot2 using Shiny App	Сетевая книга по освоению приемов работы с пакетом ggplot2 языка R в среде Shiny
Mastering Shiny: Build Interactive Apps, Reports, and Dashboards Powered by R	Книга о создании аналитических веб-приложений на языке R в среде Shiny	Wickham
Mindstorms	Mindstorms: Children, Computers, And Powerful Ideas - .. через бездну, разделяющую естественнонаучную, техническую культуру с культурой гуманитарной, необходимо перекинуть мост. И я думаю, что главным в конструкции такого моста может стать задача, как придать компьютерную форму плодотворным идеям, одинаково важным как поэту, так и инженеру. В моем понимании компьютер действует как переходный объект по установлению связей, которые в конечном счете оказываются связями между одной личностью и другой. Существуют матофобы, т. е. люди, не признающие математики, с очень развитой координацией движений собственного тела, и есть матофилы, т. е. люди, увлеченные математикой, никогда не вспоминающие о сенсомоторном происхождении своих математических знаний. Черепашка навела мост. Она стала посредником, объединившим в себе элементы геометрии тела с формальной геометрией. Осмысление жонглирования как структурного программирования помогло навести мосты между теми, у кого прекрасно развито матетическое чувство физических навыков, и теми, кто знает, как должна быть организована задача по написанию исторического эссе. Жонглирование и написание эссе, если смотреть на конечный результат, мало чем похожи друг на друга. Но процесс овладения обоими навыками во многом совпадает.	Papert
On memory	On Memory (Electronic or Otherwise) - Leonardo The MIT Press Volume 23, Number 4, Autumn 1990 Наша практика обращения с электронной памятью подводит нас к признанию того факта, что память является не вещью, а процессом, хотя этот процесс и предполагает наличие тела человека или компьютера, внутри которого он должен происходить. Эта практика приводит нас к тому, что внутри нас нет никакого твердого ядра, которое бы руководило этим процессом и которое мы могли бы называть нашей "душой", нашим "духом" или даже нашим "эго". Практика показывает нам, что процесс извлечения, хранения и передачи информации протекает через нас и включает не только существующее и прошлое общество, но и фактически все, что мы называем словом "мир". Это приводит нас к пониманию того, что мы только узлы во всеобщей сети текущей информации, что эти узлы получают, перерабатывают и передают информацию, и что они полное ничто если взаимосвязи будут разорваны. Фактически, практика наших отношений с носителями электронной памяти требует от нас признать, что то, что мы называем "Я" это - только узел взаимосвязей и отношений, который при тщательном рассмотрении даже не содержит крючка, к которому эти отношения могут быть прицеплены	Flusser
Open Sources: Voices from the Open Source Revolution	Книга, в создании которой принимали участие разработчики программного обеспечения. Создатель Perl - Larry Wall, Tim O'Reily и многие другие	Уолл
Outstanding User Interfaces with Shiny	A book about deeply customizing Shiny app for production.	Granjon
Perceptrons: an introduction to computational geometry	Книга «Перцептроны» (англ. Perceptrons: an introduction to computational geometry) — написана Марвином Минским и Сеймуром Папертом, издана в 1969. Книга видных американских ученых посвящена параллельным вычислительным устройствам, известным под названием персептронов. В ней на примере нескольких конкретных задач распознавания "геометрических" свойств графических изображений подробно проанализированы принципиальные возможности подобных схем, рассмотрены вопросы, связанные с обучением персептронов, в частности длительность процесса обучения, эффективность схемы как адаптивного запоминающего устройства и т. п., а также исследованы потенциальные возможности персептронов как обучающихся распознающих устройств.	Papert Minsky
R for Data Science	Подробное руководство по использованию языка R для обработки, модификации, визуализации и программировании данных	Wickham
Simply Scheme: Introducing Computer Science	Введение в программирование с простой версией языка Scheme - иметь в виду, что Snap! это Scheme, прикидывающаяся Scratch	Harvey
Structure and Interpretation of Computer Programs	It is known as the "Wizard Book" in hacker culture	Hal Abelson
The Design of Everyday Things	Книга Дона Нормана о том, как устроено восприятие окружающих повседневных вещей. Есть издание "Дизайн повседневных вещей"	Norman
The Media Equation: How People Treat Computers, Television, and New Media Like Real People and Places	Многочисленные примеры, подтверждающие, что люди воспринимают компьютерные программы, машины и радиопередачи так, как будто это живые и человеческие существа.	Reeves Naas
The Wiki Way: Quick Collaboration on the Web	Первая книга о том, как устроена среда вики и как её использовать. Описано устройство WikiWiki движка и идеология среды совместного редактирования Книга о том, как устроен вики движок и как организовано взаимодействие участников	Cunningham Leuf
Thinking Like a Tree	Thinking Like a Tree (and Other Forms of Ecological Thinking ) Мы можем сказать, что дерево следует стратегии TREE - T- test - пробуй, R - randomly - случайно, E-evaluate - оценивай (определяй, какие из корней нашли лучшую почву), E-elect - выбирай (направление, куда будем двигаться). Конечно, шагающее дерево в действительности не выбирает и не принимает решение, куда двигаться. Но, этот способ размышления о дереве, следующем определенной стратегии поведения, может оказаться полезным.	Resnick
Tidy Modeling with R	Руководство по созданию и использованию моделей при помощи пакетов из пространства tidyverse: recipes, parsnip, workflows, yardstick, and others.	Sigle
Turtle Geometry: The Computer as a Medium for Exploring Mathematics	Одна из первых книг посвящённых использованию компьютеров в обучении математике. Она была опубликована в 1981 году и стала Книга описывает использование черепахи - графического объекта, который движется по экрану компьютера - для исследования геометрии и математических концепций. Авторы предлагают использовать черепаху для создания графических изображений, которые могут помочь студентам лучше понять математические концепции. Книга стала классикой в области обучения математике с использованием компьютеров и продолжает быть популярной среди преподавателей и учащихся по всему миру. Turtle Geometry presented a computational approach to geometry which has been cited as "the first step in a revolutionary change in the entire teaching/learning process."	Hal Abelson DiSessa
Using Prototypical Objects to Implement Shared Behavior in Object Oriented Systems	Статья о прототипировании объектов в объектно-ориентированном программировании	Liberman
Working with MediaWiki	Подробное и современное руководство по среде MediaWiki - с описанием форм, шаблонов, свойства	Koren
Искусственная жизнь и русские биологи начала двадцатого века	Продемонстрировать фундаментальные вложения русской биологии в определение искусственной жизни	Bec
Кибернетический манифест	The Cybernetic Manifesto	Турчин
Классификация, регрессия и другие алгоритмы Data Mining с использованием R	Описана широкая совокупность методов построения статистических моделей классификации и регрессии для откликов, измеренных в альтернативной, категориальной и метрической шкалах. Подробно рассматриваются деревья решений, машины опорных векторов с различными разделяющими поверхностями, нелинейные формы дискриминантного анализа, искусственные нейронные сети и т.д.	Шитиков, Мастицкий
Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы	Библии для разработчиков программного обеспечения во всем мире. Закон Брукса Если проект не укладывается в сроки, то добавление рабочей силы задержит его еще больше.	Брукс
Оркестр играет без дирижера: размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими	Мир, создаваемый человеком в технических системах во многом похож на тот, который окружает человека в природе. И в искусственном мире техники могут происходить процессы, подобные эволюции живых организмов. Возникают колонии и сообщества технических систем, формируются «сверхорганизмы» типа муравейника, возникают «коллективы», живущие по своим законам.	Варшавский Поспелов Д.А.
Разработка компьютерных учебников и обучающих систем	Текст с точными определениями понятий в области технологии разработки программного обучающего обеспечения	Башмаков
СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ — 2022	Учебник базируется на совмещении изложения лучших практик программной инженерии, классической «железной» системной инженерии и инженерии предприятия	Левенчук
Стили и методы программирования	Введение в зоопарк существующих систем и понятий программирования	Непейвода
Тишина как общинное достояние	This article is from Illich's remarks at the "Asahi Symposium Science and Man - The computer-managed Society," Tokyo, Japan, March 21, 1982. The ideas here are part of a book Illich is working on, The History of Scarcity. - Stewart Brand The CoEvolution Quarterly, Winter 1983 С моим приездом на остров все изменилось. На том же корабле, который привез меня, на остров привезли первый громкоговоритель. Только немногие люди тогда слышали такую вещь. До этого дня все женщины и мужчины говорили голосами примерно одной силы. После этого все изменилось. Теперь доступ к микрофону определял, чей голос будет усилен. Тишина перестала быть общинной; она стала ресурсом, которую заполнял громкоговоритель. Сам язык трансформировался из местного общинного достояния в национальный ресурс для коммуникации. Как загороди помещиков повысили национальную производительность через запрет индивидуальному крестьянину держать свои несколько овечек, так и появление громкоговорителя разрушило тишину, которая прежде давала возможность каждому высказаться своим собственным голосом.	Иллич
Феномен науки: Кибернетический подход к эволюции	В книге изложена концепция метасистемного перехода и с ее позиций прослеживает эволюцию мира от простейших одноклеточных организмов до возникновения мышления, развития науки и культуры.	Турчин
Экологический подход к зрительному восприятию	Какие возможности открывает окружающий мир перед человеком, как мы воспринимаем и используем эти возможности. Мир физики объемлет все сущее. Наряду с земным объектами этому миру в равной степени принадлежат ка объекты макрокосма (планеты, звезды, галактики и т. п. так и объекты микрокосма (атомы, элементарные частиц и т. п.). Поскольку в этом мире встречаются объекты самых различных размеров (атомы и галактики могут служить примером поражающих воображение крайностей), то для их измерения физики используют единицы разного масштаба. На уровне микрокосма единицами измерения служат обычно миллионные доли миллиметра или еще боле мелкие единицы. На уровне макрокосма единицей длин служит световой год, а иногда и более крупные единицы. Ни один из этих масштабов не пригоден для измерения размера предметов, составляющих окружающий мир животных.	Гибсон

Языки высокого уровня. Типология языков

• Используя WebGrid соберите поле своих собственных представлений о языках высокого уровня

Lisp	Prolog	C	Python	Snap!(Scratch)
(progn(setq x"Здравствуй, учебный курс!")x)	:-Print('Здравствуй, учебный курс!').	#include <stdio.h> int main(void) {printf("Здравствуй, учебный курс!"); return 0;}	print("Здравствуй, учебный курс!")	когда спрайт нажат сказать ["Здравствуй, учебный курс!"]

• Язык высокого уровня
• Taxonomic sandbox

Лента времени обучающих языков (от Lisp & Logo)

Паттерны поведения компьютерных агентов и их возможная реализация

	Description of problem	Solution
Генерировать новых агентов	Агент порождает поток других агентов - например, в экологических моделях рождение используется для создания потомков, в играх из пистолета вылетают пули, которые он порождает, в историях Scratch капли дождя клонируются и падают из тучи на землю.	Можно использовать породы или клоны. Например, в NetLogo: observer - наблюдатель может породить новых агентов в центре поля и сказать и что делать crt 10 каждая черепаха может порождать новую черепаху командой hatch - hatch-sheep 1 каждое пятно может на себе породить черепаху или несколько командой sprout - sprout 10 В Scratch новые агенты создаются через клонирование уже существуюших агентов.
Накапливать энергию	Агент живёт в среде, перемещается, выполняет задания и накапливает энергию или собирает очки	заносим эти данные в переменную меняем свойства, которыми обладает агент передаем эти данные
Перевозить другого агента на себе	Транспортировка представляет собой ситуацию, когда один агент перевозит на себе другого агента. Например, черепаха в Frogger несёт лягушку, пересекая реку. В экологических симуляциях процесс транспортировки можно использовать, например, для перевозки пыльцы пчёлами.	Привязать перевозимого агента к себе, чтобы он следовал за положением агента, которым мы управляем
Перемещаться случайным образом	Агент или агенты перемещаются по экрану случайным образом - стандартная для многих игр и симуляций ситуация, которую надо уметь воспроизводить - термиты, птицы и рыбы при формировании стай изначально перемещаются случайным образом.	Агент поворачивается в направление, которое выбирается случайным образом и делает ход в этом направлении.
Поглощать агентов	Поглощение: обратный генерации процесс, когда агент не порождает, а поглощает других агентов. Например, земля поглощает падающие с неба капли воды, хищник съедает жертву, с которой он встречается.	Прятать агентов или просто их убивать или умирать самому
Подчиняться клавишам клавиатуры	Реагировать на клавиши клавиатуры Движение клавиатуры: нажатия кнопок клавиатуры управляют движением агента. И здесь могут быть паттерны типа Прыгать - как писал Пейперт в этой статье писал про Марио и как воспроизвести поведение Марио	Использовать блоки управления в сочетании с блоками движения
Поиск восхождением к вершине	Поиск восхождением к вершине - алгоритм поиска в компьютерных науках, когда агент просматривает значения переменных на ближайших полях и на поле с максимальным значением переменной. Использование алгоритма поиск восхождением к вершине можно наблюдать в таких играх как Sims или Pac-Man, когда призраки преследуют Pacman, следуя наивысшему значению запаха Pac-man, который распространяется по всему полю см. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/Pac-Man	Использовать встроенные команды NetLogo uphill patch-variable uphill4 patch-variable
Превращаться в другого агента	Превращение - один агент превращается в другого агента. Возможный вариант - агент одной породы превращается в агента другой породы.	В примере на Scratch - cпрайт клонируется и содержит в себе разные породы - демонов и драконов. При столкновении с агентом другой породы агент может изменять собственную породу и становиться другим. Например, из породы демонов переходить в породу драконов. В NetLogo можно просто поменять принадлежность к породе и соответственно свойства агента.
Преследовать другого агента	Один агент преследует другого агента - поворачивается в его сторону или поворачивается в том же направлении, куда движется другой агент	Используются команды повернуться к другому агенту
Распространяться	Диффузия: паттерн распространения, когда вы можете распространять определённое количество агента на других агентов, расположенных по близости за счёт процесса диффузии. Например, в модели муравьёв в NetLogo муравьи выделяют вещества феромоны, которые диффундируют на ближайшие поля игрового поля.	В некоторых средах конструирования возможность диффузии заложена изначально. Например, в NetLogo стандартная команда к точкам - пятнам на экране diffuse
Сталкиваться	Паттерн определяет поведение агентов в случае их физического столкновения с другими агентами. Например, столкновение пули с мишенью. В игре Frogger, если грузовик сталкивается с лягушкой, лягушку нужно «раздавить»	В ряде среде есть специальный блок Collision - что делать агенту в случае столкновения с другим агентом. Для Scratch решение собирается из блоков сенсоров - если я касаюсь другого агента (указать какого именно), то ...
Тащить	Тащить - паттерн "тащить" противоположен по значению паттерну толкать - агент может тащить за собой другого агента или агентов. Например, поезд тащит за собой вагоны, лошадь тащит за собой сани, буксир тащит за собой баржи или плот.
Толкать	Паттерн "толкать" — это паттерн, который мы видим во многих играх. Агент должен толкать ящики или мешки с золотом. Когда игрок толкает коробку или мешок, эти объекты движутся в том направлении (вверх, вниз, вправо или влево), в котором их толкнули.	Объект или Агент, над которым совершается действие, получает сигнал от агента субъекта деятельности, поворачивается в ту же сторону, куда смотрит толкающий агент и двигается в эту сторону.

Пример реализации простых паттернов поведения агентов в среде Scratch или в среде Snap!

• Подчиняться клавишам клавиатуры
• Генерировать новых агентов
• Поглощать агентов

https://snap.berkeley.edu/snap/snap.html#present:Username=patarakin&ProjectName=Simple_Game

Работа с изображением

https://snap.berkeley.edu/snap/snap.html#present:Username=patarakin&ProjectName=image_data

Загрузка CSV данных

• https://snap.berkeley.edu/project?username=patarakin&projectname=Work_with_CSV

Стандартные типы данных

Для Snap!

Функциональное программирование

Языки функционального программирования общего назначения

{{#ask: [[Category:Язык программирования]] [[Назначение языка::Язык общего назначения]] [[Programming paradigm::Функциональное программирование]] | ?Description }}

	Description
Clojure	Clojure является функциональным языком программирования с поддержкой функций в качестве объектов первого класса (first class objects) и неизменяемыми (за исключением специальных случаев) данными, включая поддержку "ленивых" коллекций данных. Современный диалект Лиспа, язык программирования общего назначения с поддержкой разработки в интерактивном режиме, поощряющий функциональное программирование и упрощающий поддержку многопоточности. Clojure работает на платформах JVM и CLR. Clojure отличает философия «код как данные» (гомоиконность) и развитая система лисп-макросов.
Fennel	Fennel is a programming language that brings together the speed, simplicity, and reach of Lua with the flexibility of a lisp syntax and macro system.
GP	Блочный язык общего назначения, который может использоваться не только в образовательных целях
JavaScript	JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам. Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.
Lisp	LISP (от англ. LISt Processing language — «язык обработки списков», современное написание: Lisp) — семейство языков программирования, программы и данные в которых представляются в виде списков.
Scala	Scala — мультипарадигмальный язык программирования, спроектированный кратким и типобезопасным для простого и быстрого создания компонентного программного обеспечения, сочетающий возможности функционального и объектно-ориентированного программирования.
Scheme	Scheme — функциональный язык программирования, один из трёх наиболее популярных диалектов Лиспа. Обладает минималистичным дизайном, содержит минимум примитивных конструкций и позволяет выразить всё необходимое путём надстройки над ними. Например, использует всего два механизма организации циклов — хвостовую рекурсию и итеративный подход (в котором используются временные переменные для сохранения промежуточного результата).
Swift	Язык программирования Swift используют, чтобы писать приложения и программы для устройств Apple: айфонов, айпадов, умных часов, телевизоров, макбуков и стационарных компьютеров с macOS. В iOS-разработке этот язык считается стандартом.
РЕФАЛ	РЕФАЛ (Рекурсивных функций алгоритмический) — один из старейших функциональных языков программирования, ориентированный на символьные вычисления: обработку символьных строк (например, алгебраические выкладки); перевод с одного языка (искусственного или естественного) на другой; решение проблем, связанных с искусственным интеллектом. Соединяет в себе математическую простоту с практической направленностью на написание больших и сложных программ.

Объектно-ориентированное программирование

• Организовать обмен сообщениями между агентами
• Генерировать новых агентов и другие паттерны вычислительного мышления
• Использовать диаграмму классов

Языки визуального программирования

Визуальная реализация :Блоки-Иконки

AgentCubes, Agentsheets, AlgoBlock, AlgoBrix, Alice, App Inventor, Beetle Blocks, Blockly, Boxer, CreatiCode, DBSnap, DRAKON, Etoys, GP, GameBlox, Gamefroot, Gamestar Mechanic, Hopscotch, Kodu, LogoBlocks, Looking Glass, MakeCode, Mama, MicroBlocks, Move the Turtle, NetsBlox, OctoStudio, Piktomir, Pocket Code, Robo Pro Light, SciSnap!, Scratch, ScratchJR, Snap!, Snap4arduino, Sophie, Squeak, Stagecast Creator, StarLogo Nova, Tangible Programming Bricks, The Incredible Machine, Thunkable, ToonTalk, Битва Големов, ПервоЛого

Примеры создания моделей в среде StarLogo Nova

Возможность встраивать модели StarLogo Nova + NetLogo Web

• https://www.slnova.org/patarakin/projects/761668/

• https://www.slnova.org/patarakin/projects/761668/

Алгоритмы поиска и сортировки в разных языках

Scratch

	Description
Сортировка пузырьком	Сортиро́вка простыми обменами, сортировка пузырько́м (англ. bubble sort) — простой алгоритм сортировки. Для понимания и реализации этот алгоритм — простейший, но эффективен он лишь для небольших массивов. Метод сортировки обменами лежит в основе некоторых более совершенных алгоритмов, таких как шейкерная сортировка, пирамидальная сортировка и быстрая сортировка.

Модули и библиотеки

• Модульное программирование

Описание	Диаграмма, в которой демонстрируются основные принципы модульного программирования
Область знаний	Информатика, Управление
Среды для создания диаграммы:	Graphviz

Как узнать какие модули (Extension) уже есть в системе

• Служебная:Версия

Где посмотреть всё разнообразие доступных расширений

• https://www.mediawiki.org/wiki/Category:All_extensions
• внешние, но родные расширения -Lhttps://www.mediawiki.org/wiki/Extension:Collaboration_Diagram
  • как используется на площадке http://letopisi.org/

Пространство Модулей + Lua

• см. Модуль:Babanas

Модули в Scratch

Цветные ящики являются модулями, из которых строится среда Scratch

StarLogo Nova + Snap!

Работа с данными. Среды выращивания данных и анализа данных.

См. Семинары МГПУ о данных в образовании

	Description	Examples
GoogleSchool 01(dataset)	Датасет собран из лог-файла действий учителей внутри школы	В статье Патаракин Е.Д., Ярмахов Б.Б. Анализ связей между сотрудниками школы на основе их взаимодействия в домене Google Apps для образования // ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО. 2016. Vol. 19, № 2. P. 585–599.
GoogleSchool 02(dataset)	Датасет собран из лог-файла действий учителей внутри школы в среде GoogleApps - совместные действия учителей над документами различного типа превращаются в социальный граф.	В статье Патаракин Е.Д., Ярмахов Б.Б. Анализ связей между сотрудниками школы на основе их взаимодействия в домене Google Apps для образования // ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО. 2016. Vol. 19, № 2. P. 585–599.
Letopisi 2006 (dataset)	Лог-файл действий участников проекта Letopisi в 2006 году	Patarakin E.D. Wikigrams-Based Social Inquiry // Digital Tools and Solutions for Inquiry-Based STEM Learning. IGI Global, 2017. Vol. 1. P. 112–138.
Preschool Digital Scopus	1709 публикаций (стандартный набор полей Скопус) - Для выделения данных из базы Scopus использовалась следующая формула: ALL (( preschool OR "primary school" ) AND ( "psychological" OR "pedagogical" ) AND ( computer OR internet OR digital ) ) AND PUBYEAR > 1999 AND ( LIMIT-TO ( ACCESSTYPE(OA) ) )	В статье "Связь цифрового компонента обучения и развития детей дошкольного и школьного возраста: обзор исследований и международных образовательных практик" В вики тестируем анализ данных при помощи разных пакетов.
Scopus Games (dataset)	Датасет по публикациям о компьютерных играх, собранный в Scopus	ВКР Райкова Александра Дмитриевна Развитие навыков вычислительного мышления у детей дошкольного и младшего школьного возраста при помощи видеоигр https://youtu.be/2-M1W-wnT-U
Библиосет: публикационная активность ВВГУ	Данные о публикационной активности Владивостокского государственного университета https://vvsu.ru/ выгружены из Scopus в формате RIS.	Научная статья
Взаимное копирование МЭШ (датасет)	При изучении записей действий над учебными сценариями в МЭШ из всей таблицы действий учителей над объектами-сценариями были выделены только действия взаимного копирования. В результате был выделен граф совместных копирований состоящий из 145 компонент. При этом узлы и связи распределены крайне неравномерно. Главный компонент содержит 1174 узлов и 17928 связей, а на остальные 144 компоненты приходится всего 378 узлов и 3421 связи.	Патаракин Е.Д., Буров В.В. Незримый колледж МЭШ // Вестник Мгпу. Серия: Информатика И Информатизация Образования. 2022. № 2 (60). 38-52 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49058657

Взаимное копирование МЭШ (датасет)

Описание датасета	При изучении записей действий над учебными сценариями в МЭШ из всей таблицы действий учителей над объектами-сценариями были выделены только действия взаимного копирования. В результате был выделен граф совместных копирований состоящий из 145 компонент. При этом узлы и связи распределены крайне неравномерно. Главный компонент содержит 1174 узлов и 17928 связей, а на остальные 144 компоненты приходится всего 378 узлов и 3421 связи.
Описание полей	from - ID участника, который копирует сценарий to - ID участника, у которого копируют сценарий subject - предмет сценария копируемого урока date_of_action - время действия
Форматы данных	CSV
Область знаний	Математика, Педагогика, Психология, Управление
Веб-сайт - ссылка на датасет	http://www.uic.unn.ru/pustyn/data-sets/mesh/giant recicrop component.csv
Примеры использования датасета	Патаракин Е.Д., Буров В.В. Незримый колледж МЭШ // Вестник Мгпу. Серия: Информатика И Информатизация Образования. 2022. № 2 (60). 38-52 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49058657
Год создания датасета	2022

Что делают в МЭШ учителя иностранного языка

Описание - в статье Незримый колледж МЭШ

Главный компонент содержит 1174 узла и 17928 связей.

Датасет в вики

Копирующий	Копируемый	Предмет	Время
1106	901	Химия	2016-12-01T16:40:44Z
1480	234	Химия	2017-06-23T09:55:48Z
234	1480	Химия	2017-10-12T06:08:15Z
650	927	Химия	2018-02-21T20:15:05Z
1362	901	Химия	2018-06-27T20:39:01Z
390	881	Химия	2018-08-29T22:36:47Z
647	604	Химия	2019-02-01T16:04:44Z
430	585	Химия	2019-03-28T06:24:56Z
927	650	Химия	2020-05-15T05:37:58Z

Представление агентов - учителей в Snap!

• https://snap.berkeley.edu/project?username=patarakin&projectname=Snap_MES_reciproc

Snap! + данные

Примеры проектов и отдельных скриптов

Пример, как можно обратиться из Snap! к внешним датасетам и совершить действия над данными: выделить столбец, сложить данные в столбце, отсортировать данные по значению, построить гистограмму

• https://snap.berkeley.edu/project?username=patarakin&projectname=Snap_Libraries - использование библиотек для работы с данными

---

---

Работа с медиа. Программирование игр и программирование внутри игр

Описания игр

Категория:DEG

• https://youtu.be/KvK6zH2A6x8

• https://editor.netsblox.org/?action=present&Username=patarakin&ProjectName=NetWork_01

Критерии оценки по дисциплине

Образовательный результат	Тема	Задание	Пример
Навыки совместной деятельности в среде Semantic MediaWiki	Введение в курс, Языки высокого уровня.	Зарегистрироваться на площадке, отметить странницу категориями, заполнить поля по форме	Категория:UserMGPU Категория:ИВО-231м
Выбирать способы программирования	Языки высокого уровня. Типология языков	Создайте собственные концепты к статьям в категории Языки программирования	Концепция:Предки Scratch Языки для мобильных приложений Концепция:Объектно-ориентированные языки
Использовать языки визуального программирования для моделирования базовых паттернов	Визуальное программирование	Разместить в вики проект, выполненный в среде Scratch или Snap! или StarLogo Nova	Flocking (model), Как Организовать обмен сообщениями между агентами, Генерировать новых агентов
Создавать диаграммы классов	Объектно-ориентированное программирование	Разместите в вики собственную диаграмму класса см. Диаграмма, Диаграмма класса,	Языки (диаграмма класса), Robot, Обсуждение:Диаграмма классов
Обращаться к объектам по их свойствам	Объектно-ориентированное программирование	Создайте примеры запросов к статьям вики с выводом результатов в виде географических карт, гистограмм и таблиц	Category:Diagrams, Языки программирования Time-line
Обращаться к агентам на основе свойств	Объектно-ориентированное программирование	Разместите в вики пример проекта Snap!, в котором происходит обращение к клонам спрайта	Примеры Flocking (model) Как копировать поведение агентов в Snap! Как управлять поведением агентов на основании их пространственных характеристик
Использовать готовые модули и библиотеки	Модули и библиотеки	Разместите в вики проект Scratch или Snap! в которых используются библиотеки	Периодическая система химических элементов
Обрабатывать данные, загружать данные, сохранять данные	Работа с данными	Разместите в вики проект Scratch или Snap!, в которых происходит обработка данных	Как представить вики статью в App Inventor